این ماهی روند پیری کلیه‌ها را نشان می‌دهد

به گزارش «ساینس دیلی»، یک پژوهش جدید که در نشریه Kidney International منتشر شده است، گزارش می‌دهد که دسته‌ای از دارو‌ها موسوم به مهارکننده‌های SGLT2 به پیشگیری از آسیب‌های وابسته به افزایش سن در ساختار و عملکرد کلیه در «برکه‌ماهی فیروزه‌ای آفریقایی» کمک کرده‌اند. این مهره‌دار کوچک کل چرخه عمر خود را تنها در چند ماه کامل می‌کند و به همین علت به مدلی منحصر‌به‌فرد برای مطالعه پیری تبدیل شده است. نتایج این پژوهش، نور تازه‌ای بر فرآیند‌های زیستی می‌تاباند که در پسِ اثرات محافظتی این دارو‌ها بر کلیه و قلب در انسان قرار دارند؛ اثراتی که فراتر از هدف اولیه آنها یعنی کاهش قند خون است.

این پژوهش همچنین جایگاه «برکه‌ماهی فیروزه‌ای آفریقایی» را به‌عنوان ابزاری ارزشمند جدید برای بررسی تغییرات وابسته به سن در اندام‌ها و برای آزمودن سریع درمان‌هایی که می‌توانند به حفظ سلامت اندام‌ها در سال‌های پایانی زندگی کمک کنند، تثبیت می‌کند.

برکه‌ماهی فیروزه‌ای آفریقایی

ماهی که دهه‌ها پیری را در چند ماه بازآفرینی می‌کند

«برکه‌ماهی فیروزه‌ای آفریقایی» از جمله سریع‌ترین مهره‌داران در فرآیند پیری شناخته شده است و تنها چهار تا شش ماه عمر می‌کند. در این پژوهش، یک تیم بین‌المللی متشکل از ۱۳ دانشمند از آزمایشگاه زیست‌شناسی MDI، دانشکده پزشکی هانوفر و کالج کلبی دریافتند که این ماهی در گذر زمان دچار تغییرات کلیوی می‌شود که شباهت نزدیکی به تغییرات مشاهده شده در کلیه‌های در حال پیر شدن انسان دارد.

با افزایش سن این ماهی‌ها، کلیه‌های آنها دچار کاهش رگ‌های خونی بسیار ظریف، آسیب به سد فیلتراسیون، افزایش التهاب و اختلال در نحوه تولید و تنظیم انرژی در سلول‌های کلیوی شدند. این تغییرات از ویژگی‌های شناخته شده پیری کلیه و بیماری‌های کلیوی در انسان هستند. از آنجا که این فرآیند‌ها در این ماهی با سرعت بسیار بالایی رخ می‌دهند، پژوهشگران می‌توانند سیر کامل پیری کلیه را در مدت‌زمانی کوتاه مشاهده کنند. این ویژگی امکان آزمودن درمان‌های بالقوه را بسیار سریع‌تر از حیوانات با طول عمر بیشتر مانند موش، فراهم می‌کند.

بررسی دارویی پرکاربرد از زاویه‌ای تازه

پس از آنکه پژوهشگران برکه‌ماهی را به عنوان مدلی قابل اعتماد برای مطالعه پیری تثبیت کردند، توجه خود را به مهارکننده‌های «هم‌انتقال‌دهنده شماره 2 سدیم–گلوکز» (SGLT2) معطوف کردند. این دارو‌ها به طور گسترده برای درمان بیماری‌های قلبی مرتبط با دیابت و بیماری مزمن کلیه تجویز می‌شوند.

«هرمان هالر»، پزشک و نویسنده ارشد این پژوهش و رئیس آزمایشگاه زیست‌شناسی MDI، گفت: «این دارو‌ها پیش‌تر به‌عنوان محافظ قلب و کلیه در بیماران دیابتی و غیردیابتی شناخته شده‌اند؛ اما آنچه کمتر روشن بوده این است که چگونه چنین اثری را ایجاد می‌کنند».

این پژوهش نشان داد ماهی‌هایی که با مهارکننده‌های SGLT2 درمان شده بودند، با افزایش سن کلیه‌های سالم‌تری داشتند. کلیه‌های آنها شبکه‌های متراکم‌تری از مویرگ‌ها، سد‌های فیلتراسیون قوی‌تر و تولید انرژی پایدارتر درون سلول‌ها را حفظ کردند.

این درمان همچنین به حفظ ارتباط میان انواع مختلف سلول‌های کلیوی کمک کرد و فعالیت‌های التهابی وابسته به سن را در سطح ژنتیکی کاهش داد.

هالر می‌افزاید: «در مجموع، این اثرات بالادستی توضیحی زیستی برای مشاهدات بالینی فراهم می‌کنند که نشان می‌دهد مزایای مهارکننده‌های SGLT2 اغلب فراتر از آن چیزی است که صرفا از کنترل قند خون انتظار می‌رود. این یافته‌ها توضیح می‌دهند که چرا این دارو‌ها به طور مداوم بروز رویداد‌های کلیوی و قلبی‌عروقی را در جمعیت‌های متنوع بیماران کاهش می‌دهند».

حفظ رگ‌های خونی و انرژی سلولی

در ماهی‌هایی که تحت درمان قرار نگرفته بودند، یکی از بارزترین نشانه‌های افت عملکرد کلیه، از دست رفتن تدریجی مویرگ‌ها بود؛ فرآیندی که «کاهش عروقی» نامیده می‌شود. با ناپدید شدن این رگ‌های خونی کوچک، سلول‌های کلیوی از مسیر اصلی و پربازده تولید انرژی در میتوکندری‌ها فاصله گرفتند و بیش از پیش به سامانه‌های جایگزین کم‌بازده متکی شدند.

در مقابل، ماهی‌هایی که مهارکننده‌های SGLT2 دریافت کرده بودند الگوی کاملا متفاوتی نشان دادند. کلیه‌های آنها شبکه‌های مویرگی سالم‌تری را حفظ کردند و فعالیت ژنی آنها شباهت بیشتری به حیوانات جوان‌تر داشت. این «الگو‌های رونویسی با ویژگی‌های سلول‌های جوان» با متابولیسم بهتر انرژی و سطوح پایین‌تر التهاب مرتبط بود.

شتاب‌بخشیدن به پژوهش‌های پیری با ارتباط مستقیم با سلامت انسان

به گفته «آناستازیا پائولمان»، نویسنده نخست این پژوهش این مدل راهی قدرتمند برای تسریع پژوهش‌های مرتبط با پیری فراهم می‌کند، بی‌آنکه ارتباط مستقیم یافته‌ها با سلامت انسان از دست برود. او می‌گوید: «دیدن اینکه این اثرات تا این اندازه روشن در یک مدل با پیری سریع مانند برکه‌ماهی ما ظاهر می‌شوند، بسیار چشمگیر بود. آنچه بیش از همه مرا تحت تأثیر قرار داد این بود که چگونه یک داروی ظاهرا ساده بر سامانه‌های به‌هم‌پیوسته متعددی در کلیه اثر می‌گذارد؛ از رگ‌های خونی و متابولیسم انرژی گرفته تا التهاب و عملکرد کلی».

این مدل با فشرده‌سازی دهه‌ها پیری کلیه در چند ماه، راهی عملی برای ارزیابی تأثیر درمان‌های موجود و آزمایشی بر تاب‌آوری اندام‌ها در گذر زمان فراهم می‌کند. چنین رویکردی می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا پیش از ورود به کارآزمایی‌های بالینی انسانی، امیدبخش‌ترین درمان‌ها را شناسایی کنند.

این تیم قصد دارد در مطالعات بعدی بررسی کند که آیا مهارکننده‌های SGLT2 می‌توانند به ترمیم بافت کلیه پس از وقوع آسیب‌های وابسته به سن کمک کنند یا خیر. آنها همچنین به دنبال بررسی این موضوع هستند که زمان‌بندی و مدت درمان چگونه بر پیامد‌های بلندمدت اثر می‌گذارد.